模拟电子技术 基本放大电路(六).ppt
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1、第2章 基本放大电路,2.2 放大电路的基本分析方法,2.3放大电路静态工作点的稳定,2.4共集放大电路和共基放大电路,2.6多级放大电路,2.5 场效应管放大电路,2.1 概述,引言,2.6.1 多级放大电路级间耦合方式 及其电路组成,2.6.2 多级放大电路的分析,2.6多级放大电路,举 例,为什么要多级放大?前面我们主要研究了由一个晶体管组成基本放大电路,它们的电压放大倍数一般只有几十倍。但是在实际应用中,往往需要放大非常微弱的信号,上述的放大倍数是远远不够的。为了获得更高的电压放大倍数,可以把多个基本放大电路连接起来,组成“多级放大电路”。其中每一个基本放大电路叫做一“级”,而级与级之
2、间的连接方式则叫做“耦合方式”。 实际上,单级放大电路中也存在电路与信号源以及负载之间的耦合问题。,引言,2.6.1 多级放大电路耦合方式及其电路组成,级间耦合方式:,直接 耦合,优点是具有良好的低频特性,可以放大变化缓慢的信号;并且由于电路中没有大容量电容,所以易于将全部电路集成在一片硅片上,构成集成放大电路。缺点是Q点相互影响,给电路的分析、设计和调试带来一定的困难;存在零点漂移现象。使用各种计算机辅助分析软件可使电路的设计和Q点的求解过程大大简化;采用差分放大电路克服零点漂移现象。,阻容 耦合,各级 “Q” 独立,只放大交流信号,信号频率低时耦合电容容抗大。低频特性差,不能放大变化缓慢的
3、信号。此外,在集成电路中制造大容量电容很困难,甚至不可能,所以这种耦合方式不便于集成化。,变压器 耦合,其低频特性差,不能放大变化缓慢的信号,且非常笨重,更不能集成化。最大特点是可以实现阻抗变换,因而在分立元件功率放大电路中得到广泛应用。,光电 耦合,光电耦合是以光信号为媒介来实现电信号的耦合和传递的,因其抗干扰能力强而得到越来越广泛的应用。,1、阻容耦合 阻容耦合是通过电容器将后级电路与前级相连接,其方框图所示。,阻容耦合放大电路的方框图,单级阻容耦合放大电路,两级阻容耦合放大电路,2、 变压器耦合,变压器可以通过磁路的耦合把一次侧的交流信号传送到二次侧,因此可以作为耦合元件。,变压器耦合共
4、射放大电路,交流等效电路,在实际系统中,负载电阻的数值往往很小。例如扩音系统中的扬声器,其阻值一般为3、4 、8 和16 等几种。把它们接到直接耦合或阻容耦合的任何一种放大电路的输出端,都将使其电压放大倍数的数值变得很小,从而使负载上无法获得大功率。,为什么要采用变压器耦合?因为变压器在传送交流信号的同时,可以实现电流、电压以及阻抗变换。,变压器耦合的阻抗变换,工作原理:,因为变压器副边电流与原边电流之比等于原边线圈匝数N1与副边线匝数N2之比,所以,(前后功率相等),根据所需的电压放大倍数,可以选择合适的匝数比,使负载电阻上获得足够大的电压。并且当匹配得当时,负载可以获得足够大的功率。在集成
5、功率放大电路产生之前,几乎所有的功率放大电路都采用变压器耦合的形式。而目前,只有在集成功率放大电路无法满足需要的情况下,例如需要输出特大功率或实现高频功率放大时,才考虑用分立元件构成变压器耦合放大电路。,(前电路),3、 直接耦合,直接耦合两级放大电路,存在两个问题:,1)第一级的静态工作点已接近饱和区。,2)采用同种类型的管子,级数不能太多。,(1)直接耦合的具体形式,为了解决第一个问题:可以采用如下的办法,(a) 第二级加射极电阻RE2或二极管,R,Uz,Dz,(b)第二级T2发射极加稳压管,为了解决第二个问题:可以在电路中采用不同类型的管子,即NPN和PNP管配合使用,如下图所示。,利用
6、NPN型管和PNP型管混合使用,采用同种类型的管子,级数不能太多。原因是:为使各级晶体管都工作在放大区,如前面电路均为NPN管构成的共射电路,那么由于集电极电位逐级升高,以至于接近电源电压,势必使后级的静态工作不合适。故直接耦合多级放大电路常采用NPN型和PNP型管混合使用的方法解决上述问题。,低频特性好,能够放大变化缓慢的信号,便于集成化,而得到越来越广泛的应用由于级间是直接耦合,所以电路可以放大缓慢变化的信号和直流信号。,缺点:,优点:,(1)各级的静态工作点不独立,相互影响。会给设计、计算和调试带来不便。,(2)存在温度漂移问题。,(2)直接耦合放大电路的优缺点,工业控制中的很多物理量均
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